出菇次数调控菌糠基碳孔隙结构与载硫电极储锂性能分析

摘要：

针对食用菌培养基废弃物(菌糠)的资源浪费与环境污染问题,该研究提出以不同出菇次数菌糠为原材料,高温碳化制备系列菌糠基多孔碳,并应用于锂硫电池正极中作为碳骨架材料,探究出菇次数对孔隙结构和电化学储锂性能的影响.结果表明,出菇1次菌糠基多孔碳为蜂窝状网络结构,出菇3次菌糠基多孔碳为小颗粒状;出菇0、1、3次菌糠基多孔碳比表面积分别为147.54、270.88和258.39 m2/g;出菇1次菌糠基多孔碳具有完整导电网络,载硫后相对于出菇0、3次菌糠基,表现出最高的可逆比容量(916.81 mAh/g)和较好的动力学性能.出菇1次菌糠基多孔碳经KOH活化后,获得具有发达三维孔道的海绵状多孔碳(AMRC-Ⅰ),比表面积增大为1591.06 m2/g,孔径2～5 nm的介孔比例为88.03％,初始放电比容量为1111.31 mAh/g,100次循环后保持355.99 mAh/g的可逆比容量,循环更加稳定.该研究表明出菇次数可以调控菌糠基多孔碳的微观结构,进而影响载硫正极的电化学储锂性能,可为菌糠废弃物的高价值利用提供新思路.

关键词：碳化、生物质、比表面积、出菇次数、菌糠、高介孔率、锂硫电池

所属期刊栏目：38

分类号：TQ152;S210.3

资助基金：中国博士后基金资助项目;陕西省自然科学基础研究计划资助项目;陕西省教育厅自然科学专项资助项目;咸阳市科技局重点研发项目

在线出版日期：2023-03-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：195-202